直流微电网多储能系统控制策略研究

发布时间：2023-02-05 16:24

　　为了解决分布式可再生资源随机性以及接入电网的可靠性等问题,微电网（Microgrid,MG）应运而生。随着逆变器、计算机、通信设备、家用电器、电动汽车、开关电源、各种电子设备等新型负载的快速发展,直流微电网具有更广阔的发展前景。与交流微电网（AC microgrid）相比,直流微电网更适合于多储能系统原因有:第一,多储能系统设备多为直流系统。第二,直流微电网更适合对多储能系统进行管理。第三,直流微电网效率高、电能质量好、成本低、控制简单。首先,本文以超级电容作为研究多储能系统的储能单元原型,建立了超级电容的线性化模型,并从电路结构关系图中分析其充放电过程的原理。再对DC-DC转换器的升降压模式利用平均法进行建模,最终得到占空比作为输入,转换器输出电压作为输出的传递函数关系式。其次,提出了一种基于协同控制的分布式直流微电网分层控制框架。利用二级控制器可以对传统下垂一级控制调整电压设定点。所设计的二级控制器中由电压调节器和电流调节器组成,而电压调节器的主要核心是电压观测器,电压观测器利用邻域数据估计整个微电网的平均电压水平并生成一个电压补偿项,来弥补下垂一级控制机制所带来的电压下降。电流调... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 直流微电网国内外发展现状
    1.3 直流微电网储能系统研究现状
        1.3.1 电力系统中的储能技术
        1.3.2 直流微网分层控制研究
        1.3.3 荷电状态均衡研究
    1.4 本论文的结构安排
第2章 直流微电网多储能系统模型
    2.1 直流微电网系统结构
    2.2 储能双向转换器
    2.3 超级电容储能系统
        2.3.1 超级电容等效模型
        2.3.2 超级电容充放电控制方式
    2.4 双向变流器模型建模
        2.4.1 BUCK模式小信号建模
        2.4.2 BOOST模式小信号建模
    2.5 本章小结
第3章 直流微电网分布式储能控制策略
    3.1 图论预备知识
    3.2 下垂初级控制
    3.3 二级补偿控制
        3.3.1 电压调节器
        3.3.2 电流调节器
    3.4 三级并网控制
    3.5 仿真结果及分析
        3.5.1 下垂控制仿真分析
        3.5.2 加入二级补偿效果仿真分析
        3.5.3 二级协同控制器与传统下垂控制器对比
        3.5.4 三级并网仿真分析
    3.6 本章小结
第4章 改进的SoC均衡下垂控制
    4.1 传统下垂控制
    4.2 基于SoC均衡改进下垂控制
        4.2.1 SoC定义及计算方法
        4.2.2 改进的下垂控制方法
    4.3 仿真结果及分析
    4.4 本章小结
第5章 综合仿真实验
    5.1 两种工况下微电网控制的仿真实验
        5.1.1 仿真工况介绍及参数设定
        5.1.2 仿真结果及分析
    5.2 微电网控制器弹性测试仿真实验
        5.2.1 微电网负载数量增多
        5.2.2 微电网负载数量减少
    5.3 本章小结
第6章 全文总结与展望
    6.1 全文内容总结
    6.2 工作展望
参考文献
深圳大学 指导教师对研究生学位论文的学术评语
答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间成果



本文编号：3735295